JPH05141959A - ねじ有効径部振れ測定装置 - Google Patents
ねじ有効径部振れ測定装置Info
- Publication number
- JPH05141959A JPH05141959A JP30326091A JP30326091A JPH05141959A JP H05141959 A JPH05141959 A JP H05141959A JP 30326091 A JP30326091 A JP 30326091A JP 30326091 A JP30326091 A JP 30326091A JP H05141959 A JPH05141959 A JP H05141959A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はねじ有効径部振れ測定装置に関し、
ねじ有効径の振れを測定する装置を簡易な構造で実現す
ることを目的とする。 【構成】 測定するねじ１をねじ軸が回転軸に一致する
ように保持して回転する回転台１６、第一支点４を中心
として回転台１６の回転軸に平行な第一平面内で回転可
能に支持された第一アーム３、第一アーム３の先端に設
けられ第一アーム３上の第二支点８を中心として第一平
面に垂直な方向に回転可能に支持された第二アーム７、
第二アーム７の一方の端に設けられ測定するねじ１のね
じ溝２の有効径部に接っする球体形状の測定子６、第二
アーム７の他端９の移動量を検出する検出手段１０、及
び測定子６が測定するねじ１のねじ溝２に接っするよう
に第二アーム７を付勢する付勢手段１１を備える。
ねじ有効径の振れを測定する装置を簡易な構造で実現す
ることを目的とする。 【構成】 測定するねじ１をねじ軸が回転軸に一致する
ように保持して回転する回転台１６、第一支点４を中心
として回転台１６の回転軸に平行な第一平面内で回転可
能に支持された第一アーム３、第一アーム３の先端に設
けられ第一アーム３上の第二支点８を中心として第一平
面に垂直な方向に回転可能に支持された第二アーム７、
第二アーム７の一方の端に設けられ測定するねじ１のね
じ溝２の有効径部に接っする球体形状の測定子６、第二
アーム７の他端９の移動量を検出する検出手段１０、及
び測定子６が測定するねじ１のねじ溝２に接っするよう
に第二アーム７を付勢する付勢手段１１を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ねじの有効径の振れを
測定する装置、特にボールねじ等の高精度の加工精度を
必要とするねじを測定する装置に関する。
測定する装置、特にボールねじ等の高精度の加工精度を
必要とするねじを測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ねじの形状を表わす特性としては、外
径、内径及びピッチ長等があるが、実際にねじを使用す
る場合に重要なのが有効径である。通常のねじやボール
ねじを使用する場合、外径や内径に関係する部分は相手
に接触することはなく、実際のねじの動きやかみ合せに
は影響しない。図４はボールねじに硬球をセットした状
態を示す断面図であるが、外径や内径の部分は硬球には
接触しないことは明らかであり、硬球が接触する部分、
すなわち有効径が硬球の位置精度を決定する。
径、内径及びピッチ長等があるが、実際にねじを使用す
る場合に重要なのが有効径である。通常のねじやボール
ねじを使用する場合、外径や内径に関係する部分は相手
に接触することはなく、実際のねじの動きやかみ合せに
は影響しない。図４はボールねじに硬球をセットした状
態を示す断面図であるが、外径や内径の部分は硬球には
接触しないことは明らかであり、硬球が接触する部分、
すなわち有効径が硬球の位置精度を決定する。
【０００３】ねじ溝はらせん状になっており、従来その
形状を測定するには三次元座標測定機を必要とした。し
かし三次元座標測定機は高価である上、ねじ形状の諸項
目について同時且つ連続で測定することは困難で、測定
に手間と時間を要する。また測定精度的にも問題があっ
た。
形状を測定するには三次元座標測定機を必要とした。し
かし三次元座標測定機は高価である上、ねじ形状の諸項
目について同時且つ連続で測定することは困難で、測定
に手間と時間を要する。また測定精度的にも問題があっ
た。
【０００４】そこで本出願人は、ねじ溝に押し当てる接
触子をねじの回転に伴って自動的に移動させ、ねじの有
効径の円筒度、ピッチ、リードを連続して同時に能率的
に測定するねじ測定装置を特開昭６２−２１４３１３号
公報で提案している。
触子をねじの回転に伴って自動的に移動させ、ねじの有
効径の円筒度、ピッチ、リードを連続して同時に能率的
に測定するねじ測定装置を特開昭６２−２１４３１３号
公報で提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭６２−２
１４３１３号公報で提案している装置はねじを能率的に
測定するための専用機であり、ねじの有効径の円筒度、
ピッチ、リードが広い範囲にわたって測定できるもので
ある。しかしこのような専用機ではなく、通常の真円度
測定装置等を利用して、簡単な機構で有効径に関する特
性をある程度測定可能な装置が要望されている。
１４３１３号公報で提案している装置はねじを能率的に
測定するための専用機であり、ねじの有効径の円筒度、
ピッチ、リードが広い範囲にわたって測定できるもので
ある。しかしこのような専用機ではなく、通常の真円度
測定装置等を利用して、簡単な機構で有効径に関する特
性をある程度測定可能な装置が要望されている。
【０００６】ねじの有効径に関する特性のうちピッチは
外径のピッチとかなり相関があるため、特に測定する必
要があるのが有効径の振れである。有効径の振れとは有
効径の軌跡をねじ軸の方向から見た時の真円度に相当す
るものである。ボールねじの場合、図４に示すように複
数の硬球で外接面が形成されるため、各箇所の有効径の
振れやリードの誤差が組み立てた時のリードやがたに直
接的に影響することは少ないが、有効径が振れた時には
移動に伴って異音が発生するという問題がある。そのた
めまず有効径の振れを測定することが重要である。
外径のピッチとかなり相関があるため、特に測定する必
要があるのが有効径の振れである。有効径の振れとは有
効径の軌跡をねじ軸の方向から見た時の真円度に相当す
るものである。ボールねじの場合、図４に示すように複
数の硬球で外接面が形成されるため、各箇所の有効径の
振れやリードの誤差が組み立てた時のリードやがたに直
接的に影響することは少ないが、有効径が振れた時には
移動に伴って異音が発生するという問題がある。そのた
めまず有効径の振れを測定することが重要である。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、特に重要な特性である有効径の振れを簡易な構
成で測定可能にした測定装置の実現を目的とする。
であり、特に重要な特性である有効径の振れを簡易な構
成で測定可能にした測定装置の実現を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のねじ有効径部測
定装置は、上記問題点を解決するため、測定するねじを
ねじ軸が回転軸に一致するように保持して回転する回転
台、第一支点を中心として回転台の回転軸に平行な第一
平面内で回転可能に支持された第一アーム、第一アーム
の先端に設けられ第一アーム上の第二支点を中心として
第一平面に垂直な方向に回転可能に支持された第二アー
ム、第二アームの一方の端に設けられ測定するねじのね
じ溝の有効径部に接っする球体形状の測定子、第二アー
ムの他端の移動量を検出する検出手段、及び測定子が測
定するねじのねじ溝に接するように第二アームを付勢す
る付勢手段を備える。
定装置は、上記問題点を解決するため、測定するねじを
ねじ軸が回転軸に一致するように保持して回転する回転
台、第一支点を中心として回転台の回転軸に平行な第一
平面内で回転可能に支持された第一アーム、第一アーム
の先端に設けられ第一アーム上の第二支点を中心として
第一平面に垂直な方向に回転可能に支持された第二アー
ム、第二アームの一方の端に設けられ測定するねじのね
じ溝の有効径部に接っする球体形状の測定子、第二アー
ムの他端の移動量を検出する検出手段、及び測定子が測
定するねじのねじ溝に接するように第二アームを付勢す
る付勢手段を備える。
【０００９】
【作用】測定するねじの回転に伴って測定子が接するね
じ溝の位置がねじ軸方向に変化した場合、第一アームが
第一平面内で回転して測定子を有効径部に接触させる。
これにより検出手段で検出される第二アームの他端の移
動量は、有効径部の振れのみに対応した値になる。
じ溝の位置がねじ軸方向に変化した場合、第一アームが
第一平面内で回転して測定子を有効径部に接触させる。
これにより検出手段で検出される第二アームの他端の移
動量は、有効径部の振れのみに対応した値になる。
【００１０】
【実施例】実施例について説明する前に、ねじの有効径
部の振れ測定について簡単に説明する。図１はねじ有効
径部の振れの測定原理を示した図である。図１の（ａ）
に示すように有効径部の振れを測定するには有効径部に
接っする球体を当て、その放射方向の移動量を測定す
る。そのため第二支点８で支持される第二アーム７の一
方の端にこの球体６を取り付け、もう一方の端９の移動
を測定する。通常は端９と支点８の距離の測定子６と支
点８の距離の比を大きくして測定感度を上げる。端９の
移動量は検出器１０で検出される。
部の振れ測定について簡単に説明する。図１はねじ有効
径部の振れの測定原理を示した図である。図１の（ａ）
に示すように有効径部の振れを測定するには有効径部に
接っする球体を当て、その放射方向の移動量を測定す
る。そのため第二支点８で支持される第二アーム７の一
方の端にこの球体６を取り付け、もう一方の端９の移動
を測定する。通常は端９と支点８の距離の測定子６と支
点８の距離の比を大きくして測定感度を上げる。端９の
移動量は検出器１０で検出される。
【００１１】有効径の振れを測定するにはねじ１を回転
するが、図１の（ｂ）に示すように回転に伴って測定子
６が接っするねじ溝２の位置が変化する。第二アーム７
は図１の（ａ）の平面内だけで回転可能であるため、そ
のままでは回転に伴ってねじ溝２の一方に接触し、ねじ
溝からはずれてしまう。そのため有効径の振れを測定す
るにはねじ１の回転に応じて検出器台１０１を同期して
移動させる必要がある。もしこの同期がずれたり、検出
器台１０１の移動に図１の（ａ）の平面内の成分が存在
すると、有効径振れ測定の誤差になる。
するが、図１の（ｂ）に示すように回転に伴って測定子
６が接っするねじ溝２の位置が変化する。第二アーム７
は図１の（ａ）の平面内だけで回転可能であるため、そ
のままでは回転に伴ってねじ溝２の一方に接触し、ねじ
溝からはずれてしまう。そのため有効径の振れを測定す
るにはねじ１の回転に応じて検出器台１０１を同期して
移動させる必要がある。もしこの同期がずれたり、検出
器台１０１の移動に図１の（ａ）の平面内の成分が存在
すると、有効径振れ測定の誤差になる。
【００１２】検出器台１０１を移動するために通常の平
行移動手段を用いることが考えられるが、同期制御を高
精度に行なう必要がある上、測定開始時点で測定子を正
確に有効径部に接触させることが必要であり、初期設定
に非常な手間を要することになる。そこで本発明では、
図１の検出器台１０１に載置される部分を、ねじ軸に平
行な平面内で回転可能な第一アームの先端に設ける。第
一アームは第一支点で支持され、釣り合いがとられてい
るため微小な力が加えられても滑らかに動く。従ってね
じ１の回転に伴ってねじ溝２が移動すると、測定子６が
ねじ溝２に接っするように第一アームが回転する。
行移動手段を用いることが考えられるが、同期制御を高
精度に行なう必要がある上、測定開始時点で測定子を正
確に有効径部に接触させることが必要であり、初期設定
に非常な手間を要することになる。そこで本発明では、
図１の検出器台１０１に載置される部分を、ねじ軸に平
行な平面内で回転可能な第一アームの先端に設ける。第
一アームは第一支点で支持され、釣り合いがとられてい
るため微小な力が加えられても滑らかに動く。従ってね
じ１の回転に伴ってねじ溝２が移動すると、測定子６が
ねじ溝２に接っするように第一アームが回転する。
【００１３】検出器台１０１を移動させる時に、図１の
（ａ）の平面内の成分は検出誤差となるが、検出器台１
０１を平行移動するのに比べて、回転する機構の方がこ
のような誤差要因の除去が容易であり、しかも簡易な機
構で実現できる。図２は本発明のねじ有効径部振れ測定
装置の実施例を示す図である。図２において、１は測定
するねじであり、ここではボールねじとして示した。２
はそのねじ溝である。３は第一アームであり、第一支点
４によって支持されており、一方の端には検出器１２が
取り付けられており、もう一方の端には重り５が取り付
けられており、両方が釣り合うように調整されている。
これにより第一アーム３は微小な力を加えるだけでねじ
１の軸と平行な第一平面内で回転可能であり、回転にお
いてこの第一平面外の成分を生じないか、あっても無視
できる程度である。
（ａ）の平面内の成分は検出誤差となるが、検出器台１
０１を平行移動するのに比べて、回転する機構の方がこ
のような誤差要因の除去が容易であり、しかも簡易な機
構で実現できる。図２は本発明のねじ有効径部振れ測定
装置の実施例を示す図である。図２において、１は測定
するねじであり、ここではボールねじとして示した。２
はそのねじ溝である。３は第一アームであり、第一支点
４によって支持されており、一方の端には検出器１２が
取り付けられており、もう一方の端には重り５が取り付
けられており、両方が釣り合うように調整されている。
これにより第一アーム３は微小な力を加えるだけでねじ
１の軸と平行な第一平面内で回転可能であり、回転にお
いてこの第一平面外の成分を生じないか、あっても無視
できる程度である。
【００１４】検出器１２には以下のものが備わってい
る。測定子６はねじ溝２の有効径部に接っする大きさの
球であり、第二アーム７の一方の端に取り付けられてい
る。第二アーム７は第二支点８で支持され、測定子６が
ねじ溝２に接っするようにばね１１で付勢されている。
第二アーム７の他端９は差動トランス１１内にあり、端
９の位置変化が検出できる。第二アーム７は、第一アー
ム３が回転する第一平面に垂直に回転するように作られ
ている。
る。測定子６はねじ溝２の有効径部に接っする大きさの
球であり、第二アーム７の一方の端に取り付けられてい
る。第二アーム７は第二支点８で支持され、測定子６が
ねじ溝２に接っするようにばね１１で付勢されている。
第二アーム７の他端９は差動トランス１１内にあり、端
９の位置変化が検出できる。第二アーム７は、第一アー
ム３が回転する第一平面に垂直に回転するように作られ
ている。
【００１５】ねじの有効径部の振れを測定するには、測
定するねじ１の有効径部に接っする直径の測定子６の検
出器１２を選択し、第一アーム３に取り付ける。そして
これと釣り合う重し５を選択して完全に釣り合うように
調整する。ねじ１は取付台１３上に載置して固定し、取
付台１３の回転軸とねじ１のねじ軸がほぼ一致するよう
に傾き調整台１４とＸＹテーブル１５を調整する。これ
らは回転部１６上にあり、モータ１７によってギヤ１８
を介して回転される。ねじ軸と回転軸は完全に一致する
ことが望ましいが、ある程度以内の誤差であれば計算に
よる補正が自動的に行なわれる。
定するねじ１の有効径部に接っする直径の測定子６の検
出器１２を選択し、第一アーム３に取り付ける。そして
これと釣り合う重し５を選択して完全に釣り合うように
調整する。ねじ１は取付台１３上に載置して固定し、取
付台１３の回転軸とねじ１のねじ軸がほぼ一致するよう
に傾き調整台１４とＸＹテーブル１５を調整する。これ
らは回転部１６上にあり、モータ１７によってギヤ１８
を介して回転される。ねじ軸と回転軸は完全に一致する
ことが望ましいが、ある程度以内の誤差であれば計算に
よる補正が自動的に行なわれる。
【００１６】固定したねじ１の測定しようとする部分に
合せて、第一アーム３の高さを調整し、測定子６を図２
のようにねじ溝２に当てる。第二アーム７はばね１１に
より付勢されており、第一アーム３が回転するため、測
定子６はねじ溝２の有効径部に相当する位置に接触す
る。この状態でモータ１７を回転し、差動トランス１０
の出力を読み取って記録する。
合せて、第一アーム３の高さを調整し、測定子６を図２
のようにねじ溝２に当てる。第二アーム７はばね１１に
より付勢されており、第一アーム３が回転するため、測
定子６はねじ溝２の有効径部に相当する位置に接触す
る。この状態でモータ１７を回転し、差動トランス１０
の出力を読み取って記録する。
【００１７】ねじ１の回転に伴って測定子６が接触する
ねじ溝２の上下方向の位置が変化するが、第一アーム３
が回転して測定子６をねじ溝２に沿って移動させるた
め、測定子６はねじ溝２の有効径部に接触した状態であ
り、有効径部の振れに対応した値が検出される。第一ア
ーム３の第一支点４と測定子６の距離は、ねじ１の測定
する長さに比べて充分長くする必要がある。これは測定
子６の接触する位置が、第一アーム３の回転に伴って第
一アーム３の軸方向に若干変化し、これが若干ではある
が有効径の振れに影響するためである。この誤差の発生
を図３で説明する。
ねじ溝２の上下方向の位置が変化するが、第一アーム３
が回転して測定子６をねじ溝２に沿って移動させるた
め、測定子６はねじ溝２の有効径部に接触した状態であ
り、有効径部の振れに対応した値が検出される。第一ア
ーム３の第一支点４と測定子６の距離は、ねじ１の測定
する長さに比べて充分長くする必要がある。これは測定
子６の接触する位置が、第一アーム３の回転に伴って第
一アーム３の軸方向に若干変化し、これが若干ではある
が有効径の振れに影響するためである。この誤差の発生
を図３で説明する。
【００１８】図３において第一アーム３の第一支点４か
ら測定子６までの距離をＲとする。いま第一アーム３が
上下方向に±αだけ回転したとする。すると測定子３の
上下方向の移動距離は±Ｒαであり、これを測定範囲と
する。従って１ピッチ分を測定する時には、２Ｒαがね
じ１の１ピッチ分になる。この時測定子６の位置の第一
アーム３の軸方向の変化はＲ（１−ｃｏｓα）である。
測定するねじ１の有効径の半径をｒとすれば、有効径の
振れに及ぼす影響は、図３に示されるように次式で表わ
される。
ら測定子６までの距離をＲとする。いま第一アーム３が
上下方向に±αだけ回転したとする。すると測定子３の
上下方向の移動距離は±Ｒαであり、これを測定範囲と
する。従って１ピッチ分を測定する時には、２Ｒαがね
じ１の１ピッチ分になる。この時測定子６の位置の第一
アーム３の軸方向の変化はＲ（１−ｃｏｓα）である。
測定するねじ１の有効径の半径をｒとすれば、有効径の
振れに及ぼす影響は、図３に示されるように次式で表わ
される。
【００１９】 ｒ（１−ｃｏｓ（ｓｉｎ-1Ｒ（１−ｃｏｓα）／ｒ)) …（１） 例えば、Ｒ＝２００mm、ｒ＝１０mmとして測定範囲を±
５mmの高さとすると、これによる誤差は０．２μｍ程度
である。従ってねじの数ピッチ分を測定するなら、この
誤差はほとんど問題にならない。もしより広い範囲にわ
たって測定する必要がある場合には、誤差が問題になら
ない範囲で測定し、これを繰り返す。
５mmの高さとすると、これによる誤差は０．２μｍ程度
である。従ってねじの数ピッチ分を測定するなら、この
誤差はほとんど問題にならない。もしより広い範囲にわ
たって測定する必要がある場合には、誤差が問題になら
ない範囲で測定し、これを繰り返す。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、ねじの有効径の振れが簡
易に測定できる装置が実現できる。
易に測定できる装置が実現できる。
【図１】ねじ有効径部の振れの測定原理を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図３】第一アームの回転による測定点変化を示す図で
ある。
ある。
【図４】ボールねじでの有効径誤差の影響を示す図であ
る。
る。
１…ねじ ２…ねじ溝 ３…第一アーム ４…第一支点 ６…測定子 ７…第二アーム ８…第二支点 ９…もう一方の端 １０…検出手段（差動コイル） １１…付勢手段（ばね） １６…回転台
Claims (1)
- 【請求項１】 測定するねじを、ねじ軸が回転軸に一致
するように保持して回転する回転台、 第一支点を中心として、前記回転台の回転軸に平行な第
一平面内で回転可能に支持された第一アーム、 前記第一アームの先端に設けられ、前記第一アーム上の
第二支点を中心として、前記第一平面に垂直な方向に回
転可能に支持された第二アーム、 前記第二アームの一方の端に設けられ、測定するねじの
ねじ溝の有効径部に接っする球体形状の測定子、 前記第二アームの他端の移動量を検出する検出手段、及
び前記測定子が測定するねじのねじ溝に接っするように
前記第二アームを付勢する付勢手段を備えるねじ有効径
部振れ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326091A JPH05141959A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | ねじ有効径部振れ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326091A JPH05141959A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | ねじ有効径部振れ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141959A true JPH05141959A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=17918817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30326091A Pending JPH05141959A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | ねじ有効径部振れ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05141959A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209246A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Ntn Corp | ボールねじ測定装置およびその測定方法 |
| JP2013167642A (ja) * | 2013-04-30 | 2013-08-29 | Ntn Corp | ボールねじ測定装置およびその測定方法 |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP30326091A patent/JPH05141959A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209246A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Ntn Corp | ボールねじ測定装置およびその測定方法 |
| JP2013167642A (ja) * | 2013-04-30 | 2013-08-29 | Ntn Corp | ボールねじ測定装置およびその測定方法 |
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